Présentation Bilan hydrique Hardivillers · 2016. 11. 18. · Objetdudossier % Comparerlesdonnéesdeproduconde lixiviats& déduitesducalculavec&lesdonnéessur&la produc5onmesurée,sur&le&site&d’

CSDM d’Hardivillers Bilan hydrique

Objet du dossier

Comparer les données de produc5on de lixiviats déduites du calcul avec les données sur la

produc5on mesurée, sur le site d’Hardivillers (déclara5on de l’exploitant).

Méthodologie

Calculer la produc5on de lixiviats en fonc5on des paramètres inhérents à celle-‐ci, pour une période

donnée. Comparer avec les relevés de volume fait par un

géomètre, sur la même période.

Paramètres à prendre en compte

La genèse des lixiviats Lixiviats : résultante de la lixivia=on des ma=ères solubles, contenues dans les déchets, par percola=on des eaux de précipita=on ;

Deux autres sources contribuent à augmenter le volume des lixiviats : -‐  les eaux amenées avec les déchets (humidité) -‐  les eaux issues du processus de dégrada=on des ma=ères organiques :

Cx Hy + O2 -‐-‐-‐> CO2 + H2O

ma=ère organique + oxygène (air) -‐-‐> dioxyde de carbone + eau (équa=on non équilibrée)

Ces apports sont minoritaires, par rapport à ceux issus des précipita=ons (lixiviats au sens strict).


Bilan des apports dans la genèse des lixiviats


Autre facteur influençant très fortement sur le bilan de produc5on : l’évapora5on


Bilan de l’eau dans la genèse des lixiviats

Applica5on au site d’hardivillers

Le site est un stockage de terres faiblement polluées. Pas de ma=ère organique en quan=té significa=ve pas de genèse d’eau liée à la dégrada=on de la ma=ère organique De l’eau peut être contenue en imbiba=on, mais peu mobile L’apport en eau peut donc être considéré comme lié aux seules précipita=ons La genèse des lixiviats est donc fonc=on de :

des précipita=ons de la surface de collecte des facteurs favorisant l’évapora=on (ensoleillement, température, vent…)

Les paramètres nécessaires pour l’évalua=on de la produc=on sont donc :

données météorologiques (précipita=ons, ensoleillement, température, vent…) la surface de collecte

Données u5lisables

Le volume d’eau reçu est aussi lié au bassin versant (surface de collecte des eaux de pluie)  Casiers de stockage  Flanc des casiers se déversant sur les casiers (membrane PEHD étanche)

Casier n° 1 - Alvéole n° 2

Casier n° 1 - Alvéole n° 1

Site GURDEBEKE

S.C.P. BELLANGER-SILVERT-PETITGéomètres-Experts

COMPIEGNE - NOYON - [email protected]

Echelle : 1/500

Etabli le 16 décembre 2015 - Dossier n° 24798

N

Z:\00000 - GURDEBEKE\24798 - HARDIVILLERS\2015-12-16\024798g-ecoulement.dwg, Ecoulement EP, 17/12/2015 13:17:08

 Déterminé par relevé de géomètre

Données u5lisables

Concernant les données clima=ques, Le site dispose d’une sta=on de mesures de données météorologiques. Toutefois, ceXe sta=on montre un niveau de précipita=ons cumulés sur l’année 2016 de 240 mm, alors que le cumul aXendu pour le secteur est plutôt de l’ordre de 500 mm.

 Une vérifica=on de la sta=on a mis en évidence une sous-‐es=ma=on de 18 %, avant ré-‐étalonnage

  Il y a également une plage de données peu cohérentes entre septembre 2015 et février 2016

 Pour les plages cohérentes, la courbe suit celle de la sta=on de Rouvroy les Merles Nous choisissons donc d’u=liser les données de la sta=on de Rouvroy les Merles, avec en complément, celles de Beauvais.

Données u5lisables

En ce qui concerne les données pour l’évalua=on des volumes de lixiviats produits, on dispose de :

les relevés du géomètre expert d’avril 2015 à septembre 2016 ;

Les bordereaux d’enlèvement des lixiviats ayant été traités sur un autre site.

Méthodes d’évalua5on de la produc5on de lixiviat, par le calcul

Il s’agit ici, bien entendu de calculer le volume théorique qui serait produit sur une période donnée, en fonc=on des différents paramètres énoncés ci-‐avant. Nous avons testé cinq méthodes de calcul : -‐ méthode de la Circulaire DPPR/SDPD n° 96-‐858 du 28/05/96 rela=ve aux garan=es financières pour l’exploita=on d’installa=ons de stockage de déchets -‐ méthode de calcul de l’ETP selon Penman (avec correc=on) -‐ méthode de calcul de l’évapora=on, suivant Primault -‐ méthode de calcul de l’ETP selon Turc (avec correc=on) -‐ méthode mixte ETP Penman et Primault


Méthode de la Circulaire DPPR/SDPD n° 96-‐858 C’est une méthode simple qui repose sur des constats de fonc=onnement de CSDU. Elle a pour fonc=on de réaliser une es=ma=on globale de la produc=on de lixiviats pour un centre de stockage, et pour une année, afin de calculer le montant des garan=es financières. Ces hypothèses sont formulées à par=r de la bibliographie. Une décharge d’ordures ménagères produit en moyenne 1750 m3/ha/an de lixiviats (1/4 de la pluviométrie moyenne égale à 700 mm/an) CeXe méthode ne permet donc pas de tenir compte des situa=ons par=culières, comme ici un stockage de déchets non évolu=fs, ni d’évaluer l’incidence des bassins de stockage sur la varia=on de volume (bilan évapora=on -‐ précipita=ons sur les bassins).


Méthode de calcul de l’ETP selon Penman (avec correc5on) Les principaux modèles d’es=ma=on de l’évapotranspira=on reposent sur les premiers principes de la thermodynamique. Ils se différencient généralement par le choix des paramètres nécessaires aux calculs. Le premier principe de la thermodynamique se base sur la conserva=on de l’énergie et s’énonce, pour un couvert végétal dans le système sol/couvert/atmosphère, ainsi :

Rn + M + S + LE + H +G = 0 où : Rn est le rayonnement net (MJ·∙m-‐2) ; M le gain d’énergie stockée du fait des réac=ons biochimiques (MJ·∙m-‐2) ; S la quan=té de chaleur accumulée par le système (varia=on de température) (MJ·∙m-‐2) ; L la chaleur latente de vaporisa=on de l’eau (MJ·∙kg-‐1) ; E le flux d’eau massique (kg·∙m-‐2) ; H le flux de chaleur sensible (MJ·∙m-‐2) ; G le flux de chaleur entre le système et le sol (MJ·∙m-‐2). Rn est le terme principal de l’équa=on, de par sa valeur numériquement importante.


L’équa=on de Penman-‐Monteith est formulée ainsi : avec : Rn : rayonnement net (MJ·∙m-‐2) ; L : chaleur latente de vaporisa=on de l’eau (M·∙kg-‐1) ; ET : flux d’eau massique (kg·∙m-‐2) ; G : flux de chaleur entre le système et le sol (MJ·∙m-‐2) ; D : pente de la courbe de pression saturante (kPa·∙°C-‐1) ; g : constante psychrométrique (kPa·∙°C-‐1) ; ea : pression de vapeur saturante (kPa) ; ed : pression de vapeur au point de rosée (kPa) ; ra : résistance aérodynamique (s·∙m-‐1) ; rs : résistance de surface de la culture de référence (s·∙m-‐1).

CeXe formule est complexe à meXre en œuvre, car elle nécessite de disposer d’informa=ons très précises. Toutefois, météo-‐france fourni les valeurs de l’ETP Penman, pour Beauvais. Cependant, l’évapotranspira=on de déchets non couverts est inférieure à l’ETP, puisque la transpira=on végétale est inexistante (ou négligeable). Il convient donc de corriger le calcul. Des valeurs comprises d’ETRmax entre 0,4 et 0,7 fois l’ETP pourront être retenues en première approxima=on (Gael Bellenfant. MODELISATION DE LA PRODUCTION DE LIXIVIAT EN CENTRE DE STOCKAGE DE DECHETS MENAGERS. Hydrology. InsCtut NaConal Polytechnique de Lorraine -‐ INPL, 2001).


Méthode de calcul de l’évapora5on, suivant Primault CeXe méthode permet de calculer l’évapora=on pour un plan d’eau :

Elle ne prend pas en compte de transpira=on végétale (pas de plantes terrestres sur un plan d’eau), par contre elle sous-‐es=me l’évapora=on au niveau des casiers, car elle ne prend pas non plus en compte la reprise par évapora=on dans les déchets. Par contre, elle est bien adaptée pour évaluer l’évapora=on dans les bassins.


Méthode de calcul de l’ETP selon Turc (avec correc5on) Il s’agit d’une méthode différente de celle de Penman, mais qui reprend les mêmes principes.

ETP = k (T/(T+15)) (Rg+50) avec : Rg (radia=on solaire globale) : Iga(0,18+0,62 h/H) Iga : radia=on solaire directe en l’absence d’atmosphère h/H: durée réelle d’insola=on/durée maximale possible (varie entre 1 et 0,1) T : température mensuelle moyenne Les avantages et inconvénients de ceXe méthode, sont les mêmes qu’avec l’ETP Penman.


Méthode mixte ETP Penman et Primault Il s’agit ici de prendre en compte la méthode de l’ETP Penman, pour les casiers, et celle de Primault, pour les bassins, afin d’appliquer les méthodes les mieux adaptées à chaque cas de figure (ETP Penmann corrigée pour les casiers et Primault pour les bassins).

Résultat des calculs mois

Précipitations-

mm-(station-de-

Rouvroy)

Vitesse-du-vent-

(station-de-

Rouvroy)-km/h

Vitesse-du-

vent-(station-

de-Rouvroy)-

m/S

T°-

moyenne-

(station-de-

Rouvroy)

Pression-de-

vapeur-

saturante

Humidité-

relative

Ensoleillement-

(Beauvais)-hIga Rg

Nb-de-

jours

S-de-

réception-

(m2)

Surface-

des-

bassins-

de-lixiviat-

(m2)

ETP-

Penman

Evaporation-

sur-casier-

(m3)

Evaporation-

sur-bassins-

(m3)

Lixiviat-

restant-dans-

les-bassins-

(m3)

Evaporation-

sur-casiers--

(m3)

Evaporation-

sur-bassins--

(m3)

Lixiviat-

restant-

dans-les-

bassins-

(m3)

Evaporation-

sur-casiers--

(m3)

Evaporation-

sur-bassins--

(m3)

Lixiviat-

restant-dans-

les-bassins-

(m3)

ETP-

Penman

Evaporation-

sur-casier-

(m3)

Evaporation-

sur-bassins--

(m3)

Lixiviat-

restant-

dans-les-

bassins-

(m3)

avril-2015 19,2 2,8 0,78 9,9 1,228 85 228,72 764,00 467,58 30,00 8464 1882 198,6 49,66 82,8 490,6 62,3 T354,3 397,2 88,3 T286,88 475,5 95,0 T371,9 82,8 490,6 88,3 T380,3mai-2015 69,5 2,9 0,81 12,3 1,449 78 185,18 920,00 487,41 31,00 8464 1882 719,0 179,76 102,4 606,7 77,1 35,3 461,7 102,7 154,72 578,1 132,6 8,3 102,4 606,7 102,7 9,7juin-2015 14,5 3,1 0,86 16,1 1,818 70 278,82 983,00 694,64 30,00 8464 1882 150,0 37,50 145 859,1 109,2 T818,2 868,1 193,0 T911,17 890,7 157,0 T897,7 145 859,1 193,0 T902,1

juillet-2015 40 3,2 0,89 18,7 2,13 70 216,97 938,00 553,26 31,00 8464 1882 413,8 103,46 142,9 846,7 107,6 T540,4 698,2 155,2 T439,59 799,3 166,3 T551,8 142,9 846,7 155,2 T588,1août-2015 51,6 2,7 0,75 18,9 2,197 71 196,62 800,00 441,11 31,00 8464 1882 533,9 133,46 118,2 700,3 89,0 T255,4 621,9 138,3 T226,34 653,8 143,8 T263,7 118,2 700,3 138,3 T304,7

septembre-2015 56,3 3 0,83 13,2 1,498 78 158,97 607,00 291,52 30,00 8464 1882 582,5 145,62 67,7 401,1 51,0 130,4 404,1 89,8 88,54 369,4 90,3 122,8 67,7 401,1 89,8 91,5octobre-2015 50,2 2,3 0,64 10,6 1,27 85 84,10 404,00 136,90 31,00 8464 1882 519,4 129,84 32,8 194,3 24,7 300,3 178,4 39,7 301,30 184,8 57,0 277,6 32,8 194,3 39,7 285,4

novembre-2015 59,5 3,8 1,06 9,9 1,228 86 72,42 246,00 77,93 30,00 8464 1882 615,6 153,90 18,1 107,2 13,6 494,7 150,2 33,4 431,94 117,5 34,6 463,5 18,1 107,2 33,4 474,9décembre-2015 29 3,6 1,00 9,2 1,148 86 66,42 180,00 54,98 31,00 8464 1882 300,0 75,01 16,3 96,6 12,3 191,2 143,0 31,8 125,18 95,3 26,5 178,2 16,3 96,6 31,8 171,7

janvier-2016 66 3,8 1,06 4,8 0,872 86 70,43 222,00 69,50 31,00 8464 1882 682,8 170,71 11,5 68,1 8,7 606,0 148,8 33,1 500,92 69,2 20,0 593,7 11,5 68,1 33,1 581,6février-2016 47 4,3 1,19 5,5 0,903 82 88,52 360,00 124,99 29,00 8464 1882 486,3 121,57 25,9 153,5 19,5 313,3 212,4 47,2 226,59 104,9 31,2 350,2 25,9 153,5 47,2 285,6mars-2016 76,1 3,9 1,08 5,8 0,935 79 121,27 562,00 229,89 31,00 8464 1882 787,3 196,83 48 284,4 36,1 466,8 313,4 69,7 404,28 186,4 51,8 549,2 48 284,4 69,7 433,3avril-2016 47,8 3 0,83 8,2 1,073 78 157,25 764,00 364,45 30,00 8464 1882 494,5 123,63 71,8 425,4 54,1 15,1 400,5 89,0 5,04 338,5 84,5 71,6 71,8 425,4 89,0 T19,9mai-2016 125 2,7 0,75 12,9 1,498 80 163,45 920,00 449,64 31,00 8464 1882 1293,3 323,31 91,8 543,9 69,1 680,2 382,4 85,0 825,78 551,6 136,1 605,6 91,8 543,9 85,0 664,3juin-2016 87,3 2,5 0,69 16,4 1,877 84 114,50 983,00 389,54 30,00 8464 1882 903,2 225,80 100,8 597,2 75,9 230,1 235,6 52,4 615,22 530,5 158,4 214,3 100,8 597,2 52,4 253,6


septembre-2016 40,9 2,2 0,61 18,4 2,13 77 137,10 607,00 266,45 30,00 8464 1882 423,2 105,79 80 474,0 60,2 T111,1 372,1 82,7 T31,72 402,8 106,3 T85,9 80 474,0 82,7 T133,6

total-: 932 9642,5 2410,62 3463,5 3679,5 3435,0 3251,5

Données-climatiques Données-de-surface

Volume-

reçu-(m3)

Lixiviat-suivant-ETP-Penman-corrigée-et-PrimaultLixiviat-suivant-ETP-Turc-corrigéeLixiviat-suivant-ETP-Penman-corrigéeLixiviat-suivant-Primault-(évaporation-

nappe-d'eau-libre)Lixiviat-suivant-

circulaire----------

n°-96T858-du-

28/05/96

mois

Précipitations-

mm-(station-de-

Rouvroy)

Vitesse-du-vent-

(station-de-

Rouvroy)-km/h

Vitesse-du-

vent-(station-

de-Rouvroy)-

m/S

T°-

moyenne-

(station-de-

Rouvroy)

Pression-de-

vapeur-

saturante

Humidité-

relative

Ensoleillement-

(Beauvais)-hIga Rg

Nb-de-

jours

S-de-

réception-

(m2)

Surface-

des-

bassins-

de-lixiviat-

(m2)

ETP-

Penman

Evaporation-

sur-casier-

(m3)

Evaporation-

sur-bassins-

(m3)

Lixiviat-

restant-dans-

les-bassins-

(m3)

Evaporation-

sur-casiers--

(m3)

Evaporation-

sur-bassins--

(m3)

Lixiviat-

restant-

dans-les-

bassins-

(m3)

Evaporation-

sur-casiers--

(m3)

Evaporation-

sur-bassins--

(m3)

Lixiviat-

restant-dans-

les-bassins-

(m3)

ETP-

Penman

Evaporation-

sur-casier-

(m3)

Evaporation-

sur-bassins--

(m3)

Lixiviat-

restant-

dans-les-

bassins-

(m3)

avril-2015 19,2 2,8 0,78 9,9 1,228 85 228,72 764,00 467,58 30,00 8464 1882 198,6 49,66 82,8 490,6 62,3 T354,3 397,2 88,3 T286,88 475,5 95,0 T371,9 82,8 490,6 88,3 T380,3mai-2015 69,5 2,9 0,81 12,3 1,449 78 185,18 920,00 487,41 31,00 8464 1882 719,0 179,76 102,4 606,7 77,1 35,3 461,7 102,7 154,72 578,1 132,6 8,3 102,4 606,7 102,7 9,7juin-2015 14,5 3,1 0,86 16,1 1,818 70 278,82 983,00 694,64 30,00 8464 1882 150,0 37,50 145 859,1 109,2 T818,2 868,1 193,0 T911,17 890,7 157,0 T897,7 145 859,1 193,0 T902,1


septembre-2015 56,3 3 0,83 13,2 1,498 78 158,97 607,00 291,52 30,00 8464 1882 582,5 145,62 67,7 401,1 51,0 130,4 404,1 89,8 88,54 369,4 90,3 122,8 67,7 401,1 89,8 91,5octobre-2015 50,2 2,3 0,64 10,6 1,27 85 84,10 404,00 136,90 31,00 8464 1882 519,4 129,84 32,8 194,3 24,7 300,3 178,4 39,7 301,30 184,8 57,0 277,6 32,8 194,3 39,7 285,4

novembre-2015 59,5 3,8 1,06 9,9 1,228 86 72,42 246,00 77,93 30,00 8464 1882 615,6 153,90 18,1 107,2 13,6 494,7 150,2 33,4 431,94 117,5 34,6 463,5 18,1 107,2 33,4 474,9décembre-2015 29 3,6 1,00 9,2 1,148 86 66,42 180,00 54,98 31,00 8464 1882 300,0 75,01 16,3 96,6 12,3 191,2 143,0 31,8 125,18 95,3 26,5 178,2 16,3 96,6 31,8 171,7

janvier-2016 66 3,8 1,06 4,8 0,872 86 70,43 222,00 69,50 31,00 8464 1882 682,8 170,71 11,5 68,1 8,7 606,0 148,8 33,1 500,92 69,2 20,0 593,7 11,5 68,1 33,1 581,6février-2016 47 4,3 1,19 5,5 0,903 82 88,52 360,00 124,99 29,00 8464 1882 486,3 121,57 25,9 153,5 19,5 313,3 212,4 47,2 226,59 104,9 31,2 350,2 25,9 153,5 47,2 285,6mars-2016 76,1 3,9 1,08 5,8 0,935 79 121,27 562,00 229,89 31,00 8464 1882 787,3 196,83 48 284,4 36,1 466,8 313,4 69,7 404,28 186,4 51,8 549,2 48 284,4 69,7 433,3avril-2016 47,8 3 0,83 8,2 1,073 78 157,25 764,00 364,45 30,00 8464 1882 494,5 123,63 71,8 425,4 54,1 15,1 400,5 89,0 5,04 338,5 84,5 71,6 71,8 425,4 89,0 T19,9mai-2016 125 2,7 0,75 12,9 1,498 80 163,45 920,00 449,64 31,00 8464 1882 1293,3 323,31 91,8 543,9 69,1 680,2 382,4 85,0 825,78 551,6 136,1 605,6 91,8 543,9 85,0 664,3juin-2016 87,3 2,5 0,69 16,4 1,877 84 114,50 983,00 389,54 30,00 8464 1882 903,2 225,80 100,8 597,2 75,9 230,1 235,6 52,4 615,22 530,5 158,4 214,3 100,8 597,2 52,4 253,6


septembre-2016 40,9 2,2 0,61 18,4 2,13 77 137,10 607,00 266,45 30,00 8464 1882 423,2 105,79 80 474,0 60,2 T111,1 372,1 82,7 T31,72 402,8 106,3 T85,9 80 474,0 82,7 T133,6

total-: 932 9642,5 2410,62 3463,5 3679,5 3435,0 3251,5

Données-climatiques Données-de-surface

Volume-

reçu-(m3)

Lixiviat-suivant-ETP-Penman-corrigée-et-PrimaultLixiviat-suivant-ETP-Turc-corrigéeLixiviat-suivant-ETP-Penman-corrigéeLixiviat-suivant-Primault-(évaporation-

nappe-d'eau-libre)Lixiviat-suivant-

circulaire----------

n°-96T858-du-

28/05/96

Résultat des mesures

bassin&lixiviat&1 bassin&lixiviat&2 total&= févr216 616avr215 1118 234 1352 avr216 23déc215 1547 774 2321 mai216 609sept216 1600 1462 3062 total&: 1248

Total&produit&sur&la&période&(mesuré)&:&(3062&2&1352)&+1248 2958

Volume&mesuré&entre&avril&2015&et&septembre&2016 Export

Comparaison des résultats

Le volume mesuré s’inscrit dans l’intervalle des résultats des différentes méthodes de calcul. La différence entre la mesure et la moyenne des résultats n’est que de 9 %, ce qui est faible pour ce type d’approche. La modifica=on du facteur de correc=on sur l’ETP Penman, d’un demi point, permet en u=lisant la méthode mixte d’obtenir un volume calculé de 3050,8 m3, ce qui est quasiment le volume mesuré. Il n’y a donc aucune incohérence entre les volumes déclarés entre avril 2015 et septembre 2016, et ceux calculés pour la même période.

Production*mesurée*dans*les*bassins*: 29583248,03

29010%

Différence*en*m3*:Différence*en*%*:

Comparaison

Production*calculée*(moyenne)*:

Conclusion Le calcul donne un volume de lixiviats produit cohérent avec la produc=on mesurée. Les incohérences apparentes relevées =ennent uniquement à la sous-‐es=ma=on des précipita=ons de la sta=on météo, et à un calcul qui ne prenait pas en compte suffisamment le facteur d’évapora=on. Les deux différences s’annulaient à peu près. Il convient donc de :

-‐ modifier la méthode d’es=ma=on de produc=on de lixiviats par le calcul ; -‐ con=nuer à comptabiliser les volumes de lixiviats stockés, par relevés sur site, établis en cohérence avec la période de calcul (comparaison) ; -‐ suivre les données de la sta=on météo du site et les comparer avec celles de Rouvroy les Merles.

Documents

Présentation Bilan hydrique Hardivillers · 2016. 11. 18. · Objetdudossier % Comparerlesdonnéesdeproduconde lixiviats& déduitesducalculavec&lesdonnéessur&la produc5onmesurée,sur&le&site&d’